U-Th dating of lake sediments: Lessons from the 700 ka sediment record of Lake Junín, Peru摘要
长寿的湖泊盆地的深层沉积物岩芯是古环境历史的基本记录,但这些重建能力往往受到年代控制不力的制约。U-Th年代测定方法有可能填补针对此类沉积物档案的现有地质年代学工具的空白。针对来自秘鲁Junín湖100m钻孔岩芯中的碳酸盐沉积物,我们提出了一套U-Th年代测定系统方法。这些结果形成了跨越700 kYRS的年龄-深度模型的基础。这些沉积物中高浓度的铀(0.3–4 ppm)使我们能够测定少量物质的年代,从而使我们有机会通过避免碎屑污染来改进样本的选择,而碎屑污染是制约其他湖泊盆地U-Th年代测定成功的最大因素。尽管有这样的优势,但对55个块状碳酸盐岩样品进行的174次分析数据显示,传统等时线无法解决明显的分散现象,这表明至少有些沉积物没有保持封闭体系。为了了解地质年代数据中的噪声源,我们首先应用阈值标准,通过U/Th比值、再现性和δ234U初始值对样品进行筛选。然后我们将这些结果与相类型、微量元素浓度、碳酸盐和总有机碳含量、颜色反射率、矿物学和介形虫外壳颜色进行比较,以探讨开放系统行为的原因。在模拟样品同位素演化过程的同时,我们发现,对这些沉积物进行U-Th年代测定的最大障碍不是碎屑污染,而是沉积后铀的再次迁移。在这些背景下研究U-Th数据,找到变化最小的样本,使用这些样本的日期作为年龄-深度模型的约束条件。我们的工作为未来对湖泊沉积物进行U-Th年代测定的尝试提供了一些经验教训,即地质背景与分析测量的准确性和精度同等重要。此外,我们要提醒的是,如果没有通过复制进行劳动密集型测试重现性,可能仍然无法发现明显的地质散点。这项工作的结果是,Junín湖的深层沉积物岩芯是热带安第斯山脉中唯一一个跨越多个冰川旋回的连续记录,这些记录完全受独立辐射测量日期的制约。
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